测控技术及仪器专业综合课程设计实践

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1、测控技术及仪器专业综合课程设计实践测控技术及仪器专业综合课程设计实践王代华【摘要】本文介绍了在测控技术及仪器专业本科教学中开设专业综合课程设计的实践,包括课程目的,选题原则,设计任务,组织实施方式,设计要求,注意事项及成绩评定方法等.通过几年的教学实践,发现专业综合课程设计不仅可以让学生将大学阶段几年来学习的知识点"串"起来,形成有机的整体,而且可以提高学生的专业素养和解决工程问题的能力,增强协作意识.【关键词】专业综合课程设计测控技术及仪器专业实践教学环节【收稿日期】2006年9月【作者简介】王代华,重庆大学光电工

2、程学院精密与智能实验室教授,博士生导师.一,测控技术及仪器专业综合课程设计测控技术及仪器专业是1998年教育部调整本科专业后在仪器仪表学科设立的唯一专业,测控技术及仪器专业综合课程设计是在测控技术及仪器专业本科教学中的一项集中实践教学环节,安排在本科教学环节已全部结束,进入毕业设计之前的大型综合教学环节,时间为4周左右.值得注意的是测控技术及仪器专业综合课程设计必须在规范的流程指导下解决和完成一项本专业具代表性的工程设计问题,也就是说专业综合课程设计必须在有样本参照和教师指导下完成,否则在如此短的教学时间内难以达到预

3、期效果.1.课程目的.测控技术及仪器专业综合课程设计教学目的如下:①使学生从全局上了解和基本掌握进行测控仪器设计的完整过程和各个环节;②培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用测控技术及仪器专业的理论知识和现代设计工具解决具体设计问题的能力;③让学生巩固和系统掌握测控技术及仪器专业的基本理论知识和各种现代设计工具;④培养学生综合应用光,机,电,算等知识解决工程问题的能力;⑤通过多人共同完成一项设计任务使学生认识到与人协作的重要性及协作技巧;⑤通过设计使学生掌握设计说明书的撰写方法及基本技能,培养工程师的素质.

4、在几年的教学实践中,我们发现在专业综合课程设计实践教学环节中通过合理选题能让学生将大学里几年来学习的知识点"串"起来,形成有机的整体.同时也发现开设专业综合课程设计对实现工程教育的思想,确保培养合格人才方面具有重要作用和意义.2.课程内容及选题原则.设计内容包括五个部分:总体设计,精度设计,子系统设计,精度分析与综合,撰写设计报告,涵盖本专业的所有教学内容及各个教学环节.在总体设计过程中要具体解决的问题包括设计任务分析与创新点的构思,测控仪器若干设计原则的考虑,测控仪器若干设计原理的讨论,测控仪器工作原理的选择和系统

5、设计,测控系统主要结构参数与技术指标的确定,测控仪器造型设汁等.精度设计是测控仪器设计的核心,大多数测控仪器的设计都是围绕着如何实现精度指标进行.一个典型的测控仪器系统包括精密机械系统,光电系统和软件系统等各子系统,为了让学生建立完整的概念,设计工作应该涉及以上各个方面.精度分析与综合属于仪器误差综合的范畴,通过精度综合可以校验仪器精度设计是否合理.设计说明书是对整个设计过程的总结和提升,也是进行工程交流的重要文献资料.通过指导学生撰写专业综合课程设计说明书,培养学生撰写工程技术文档的能力.因此,专业综合课程设计的选

6、题必须遵守下述原则:①最好包括精密机械系统,光电系统和软件系统等各子系统;②具有多种解决方案,可以进行方案分析和比较;③在解决过程中能体现i125i高等工程教育研究2007年第3期创新性思想,通过老师的讲解让学生领悟创造性思想在测控仪器设计过程中的重要作用.3.设计工具.随着信息技术的发展,在工程设计过程中越来越离不开现代设计工具.但是学生在校期间学习的都是一些单一的设计工具,如果不引导学生在校期间综合应用上述工具具体解决一个工程问题,学生难于灵活运用,缺乏相应竞争力.通过合理选题,使一个工程问题同时需要工程计算,工

7、程制图,电路设计和软件设计.对于工程计算,工程制图,电路设计,软件系统设计,我们分别推荐学生使用Maflab/MathCAD,AutoCAD/ProEng,Protel/OrCAD,VisualC++.尽管每一个学生都只需要具体完成某一方面的设计工作,但是我们要求学生熟悉同一设计组的其它小组的设计工作.二,综合课程设计的任务及实施方式1.具体任务.根据测控技术及仪器专业综合课程设计的目的及选题原则,课程设计的对象应该反映测控仪器的各个环节,具体地说就是涉及精密机械技术及系统,光电技术及系统,软件技术及系统等.结合在学

8、生能力培养方面的具体要求以及课程时间的限制,将设计任务分成两类,即共同任务与小组任务.共同任务是每一个设计小组和每一个学生都必须完成的任务.小组任务是每一个设计小组务.具体如表1所示.2.实施方式.工程技术活动中的竞争与协作意识非常重要.根据测控仪器系统的构成环节多,结构复杂,设计任务繁重等特点,同时为了培养学生之间的竞争与协作意识,专业综合课